(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超吸収ポリマー粒子を含む固体微粒子の気圧式送達のための二成分ノズルにおいて、
内壁と、該内壁によって規定される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として規定される内側の流域とを含む内側の導管、
前記内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって規定される外側の出口面と、該内壁と該外壁との間の空間として規定される外側の流域とを含む外側の導管、および
内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板
を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、且つ内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられていることを特徴とし、二成分ノズルが内側の流域を出てくる固体微粒子を固体微粒子が１５％未満の線形質量分布偏差を有するように基材に適用できることを特徴とするノズル。
【請求項２】
線形質量分布偏差が１０％未満であることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項３】
線形質量分布偏差が５％未満であることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項４】
二成分ノズルが内側の流域を出てくる固体微粒子を、固体微粒子が１５％未満の面積質量分布偏差を有するように基材に適用できることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項５】
面積質量分布偏差が１０％未満であることを特徴とする、請求項４に記載の二成分ノズル。
【請求項６】
面積質量分布偏差が５％未満であることを特徴とする、請求項４に記載の二成分ノズル。
【請求項７】
超吸収ポリマー粒子が顆粒を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の二成分ノズル。
【請求項８】
超吸収ポリマー粒子が繊維、フレーク、および液滴形状の粒子の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の二成分ノズル。
【請求項９】
請求項１に記載の二成分ノズルにおいて、
内側の導管が内側の直径を有する円形の断面を有し、
外側の導管が外側の直径を有する円形の断面を有し、
外側の直径が内側の直径よりも大きく、且つ
内側の導管および外側の導管が、外側の流域が環状の断面を有するように配置されていること
を特徴とするノズル。
【請求項１０】
外側の導管が内側の導管を完全に取り囲んでいることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１１】
内側の導管を部分的に取り囲む複数の外側の導管を含み、外側の導管が内側の導管の周りに円周状に分布していることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１２】
開孔部が円柱形状を有していることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１３】
開孔部が一般に内側の出口面から外側の出口面の方向に広がっている円錐台形形状を有していることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１４】
開孔部が１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１５】
開孔部が２ｍｍ〜４ｍｍの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１６】
複数の開孔部が、開孔板の外縁部と内縁部との間の表面積に対して０．０１〜０．１の範囲の表面積を有することを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１７】
複数の開孔部が、開孔板の外縁部と内縁部との間の表面積に対して０．０２〜０．０５の範囲の表面積を有することを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１８】
開孔板および外壁が接触角を規定し、該接触角が９０゜未満であることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項１９】
開孔板および外壁が接触角を規定し、該接触角が５゜〜７５゜の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項２０】
開孔板および外壁が接触角を規定し、該接触角が３０゜〜７０゜の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項２１】
開孔板および外壁が接触角を規定し、
各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、且つ
接触角と開孔角との合計が１８０゜未満であること
を特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項２２】
開孔板および外壁が接触角を規定し、
各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、且つ
接触角と開孔角との合計が９５゜〜１６５゜の範囲であること
を特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項２３】
開孔板および外壁が接触角を規定し、
各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、且つ
接触角と開孔角との合計が１２０゜〜１６０゜の範囲であること
を特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項２４】
外壁の拡張により、外側の気流が、外側の流域において、二成分ノズルを出る直前に膨張されることを特徴とする、請求項１に記載の二成分ノズル。
【請求項２５】
超吸収ポリマー粒子を含む固体微粒子の気圧式送達のための二成分ノズルにおいて、
内壁と、該内壁によって規定される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として規定される内側の流域とを含む内側の導管、
前記内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって規定される外側の出口面と、該内壁と該外壁との間の空間として規定される外側の流域とを含む外側の導管、および
内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板
を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、且つ内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられていることを特徴とし、
開孔板および外壁が接触角を規定し、
各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、
接触角が９０゜未満であり、且つ
接触角と開孔角との合計が１８０゜未満であること
を特徴とするノズル。
【請求項２６】
超吸収ポリマー粒子を含む固体微粒子の基材への均質な適用方法において、
（ａ）  内壁と、該内壁によって規定される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として規定される内側の流域とを含む内側の導管、
前記内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって規定される外側の出口面と、該内壁と該外壁との間の空間として規定される外側の流域とを含む外側の導管、および
内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板
を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、且つ内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられており、且つ開孔板および外側の出口面が９０゜未満の接触角を規定する二成分ノズルを提供する工程
（ｂ）  固体微粒子を内側の流域に気圧式で送り込む工程
（ｃ）  外側の流域に気流を供給する工程
（ｄ）  内側の流域から二成分ノズルを出てくる固体微粒子を外側の流域から二成分ノズルを出てくる気流と混合し、それによって混合微粒子流を形成する工程、および
（ｅ）  該混合微粒子流を基材に適用し、それによって微粒子−基材複合材を形成する工程
を含む方法。
【請求項２７】
微粒子−基材複合材料が１５％未満の線形質量分布偏差を有することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
微粒子−基材複合材料が１５％未満の面積質量分布偏差を有することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
固体微粒子が超吸収ポリマー粒子を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
固体微粒子を気圧式で送り込む工程が、毛羽を気圧式で内側の流域に送り込むことも含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
固体微粒子を気圧式で送り込む工程が、固体結合剤を気圧式で内側の流域に送り込むことも含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
固体微粒子を気圧式で送り込む工程が、新たな固体微粒子および再利用された固体微粒子を内側の流域に送り込むことを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
気流を供給する工程が、水を外側の流域に供給することも含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
気流を供給する工程が、結合剤を外側の流域に供給することも含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
外壁の拡張により、外側の気流が、外側の流域において、二成分ノズルを出る直前に膨張されることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３６】
請求項２６に記載の方法で形成された吸収物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の明細は固体微粒子、例えば超吸収ポリマー（ＳＡＰ）粒子の気圧式送達用二成分ノズルに関する。より詳細には、本願の明細は固体微粒子が基材上で改善された質量分布を有するように固体粒子を基材（例えば不織布基材）に適用できる二成分ノズルに関する。基材への固体粒子の均質な適用方法も開示する。
【０００２】
関連技術の簡単な記載
典型的な空気施工方法においては、ＳＡＰ粒子を基材に適用して吸収物品、例えばおむつおよび女性用衛生用品のための吸収コアを形成する。従来のＳＡＰ適用系は、ＳＡＰ粒子を均一に（即ち、制御されたやり方で）基材に適用する能力に欠ける。
【０００３】
適用したＳＡＰ粒子の基材上での不均一な分布は望ましくない。そのように形成された製品はそれ相応に変動した組成を有しており、且つ品質管理仕様外のために却下される製品の率が増加する。かかる製品における質量分布偏差は所望の平均分布に対して４０％も高くなり得る。ＳＡＰ粒子の適用を制御できないことは、他の工程の非効率性、例えば形成機周辺でのＳＡＰ材料の損失、形成機の様々なスクリーンによって再利用しなければならないＳＡＰ量の増加ももたらし、それによって工程性能特性を悪化させ、且つ形成機内での様々なフィルター媒体の寿命を減少させる。
【０００４】
要旨
従って、微粒子−基材複合材料を形成する際、（例えば吸収物品、例えばおむつあるいは女性用衛生用品における使用のために）基材に適用する固体微粒子（例えばＳＡＰ粒子）の均一性を改善するのが望ましい。該微粒子−基材複合材料を製品に組み込む場合、製品の均一性がそれ相応に増加し、且つ製造工程の非効率性が同時に低減される。
【０００５】
本願の明細の１つの態様は、内壁と、該内壁によって定義される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として定義される内側の流域とを含む内側の導管、該内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって定義される外側の出口面と、前記内壁と前記外壁との間の空間として定義される外側の流域とを含む外側の導管、および内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられている固体微粒子の気圧式送達用二成分ノズルを提供する。該二成分ノズルは内側の流域を出てくる固体微粒子を固体微粒子が約１５％未満の線形質量分布偏差を有するように、基材に適用できる。さらなる実施態様において、該二成分ノズルは内側の流域を出てくる固体微粒子を固体微粒子が約１５％未満の面積質量分布偏差を有するように基材に適用できる。
【０００６】
本願の明細の他の態様は、内壁と、該内壁によって定義される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として定義される内側の流域とを含む内側の導管、該内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって定義される外側の出口面と、内壁と外壁との間の空間として定義される外側の流域とを含む外側の導管、および、内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられている固体微粒子の気圧式送達用二成分ノズルを提供する。該二成分ノズルにおいて、開孔板および外壁が接触角を定義し、各々の開孔部は開孔板との開孔角を定義する軸を有しており、該接触角は９０゜未満であり、且つ接触角と開孔角との合計は１８０゜未満である。
【０００７】
本願の明細の他の態様は、固体微粒子の基材への均質な適用方法において、該二成分ノズルが内壁と、該内壁によって定義される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間によって定義される内側の流域とを含む内側の導管、該内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって定義される外側の出口面と、前記内壁と前記外壁との間の空間として定義される外側の流域とを含む外側の導管、および内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられており、且つ開孔板および外側の出口面が接触角を９０゜未満に定義することを特徴とする、二成分ノズルを提供する工程を含む方法を提供する。本方法は、固体微粒子を内側の流域に気圧式で送り込む工程、気流を外側の流域に供給する工程、内側の流域から該二成分ノズルを出てくる固体微粒子を外側の流域から該二成分ノズルを出てくる気流と混合し、それによって混合微粒子流を形成する工程、および混合微粒子流を基材に適用し、それによって微粒子−基材複合材料を形成する工程も含む。
【０００８】
さらなる態様および利点は、以下の詳細な記載の概要から当業者には明白である。組成および物品は様々な形態での実施態様で可能である一方、以降の記載は特定の実施態様を含み、本願の明細が例示的で且つ本発明をここに記載される特定の実施態様に限定するものではないと理解される。
【０００９】
以下の記載を描かれている図と関連付けて読むことで、本願の明細の目的、特徴、および利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】導管の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの導管の出口面での固体微粒子分布の時間依存を表す図である。
【図１Ｃ】図１Ａの導管を用いて製造された微粒子−基材複合材料の投影図である。
【図２Ａ】本願の明細の実施態様による二成分ノズルの側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの二成分ノズルの出口面下流の固体微粒子分布を表す図である。
【図３Ａ】図２Ａの二成分ノズルの実施態様による開孔板の正面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの開孔板の投影図である。
【図３Ｃ】円柱状の開孔部を有する実施態様における図３Ａの開孔板の側面図である。
【図３Ｄ】円錐台形状（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）の開孔部を有する実施態様における図３Ａの開孔板の側面図である。
【図３Ｅ】垂直な外板および角度のついた開孔部を有する実施態様における図３Ａの開孔板の側面図である。
【図４Ａ】固体微粒子の基材への均質な適用のための方法における、図２Ａの二成分ノズルおよび基材の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの方法によって製造された微粒子−基材複合材料の投影図である。
【図５】図２Ａの二成分ノズルを使用した固体微粒子の基材への均質な適用のための全ての工程の模式図である。
【図６Ａ】図４Ｂの微粒子−基材複合材料における線形質量分布偏差を測定するための試料の上面図である。
【図６Ｂ】図４Ｂの微粒子−基材複合材料における面積質量分布偏差を測定するための試料の上面図である。
【００１１】
詳細な説明
固体微粒子の基材への適用のためのノズルを開示する。微粒子−基材複合材料を形成する際、基材に適用される固体微粒子の均一性改善のための二成分ノズルも開示する。ここで使用する場合、用語"二成分"ノズルは、固体微粒子および随意に添加剤、例えば毛羽、結合剤、蒸気および／または水を含有し得る少なくとも２つの分離した気流を有する単独のノズルを示す。少なくとも２つの気流をそれらが二成分ノズルを出る点まで分離し、その後、その流れを合して混合微粒子流を形成する。該混合微粒子流は混合微粒子流の流れ方向に対して垂直な面内で固体微粒子の改善した分布均一性を有する。従って、混合微粒子流を基板に適用して微粒子−基材複合材料を形成する場合、適用された固体粒子の質量分布の標的に対する偏差、平均質量分布が改善する。
【００１２】
一成分ノズル
図１ＡはＳＡＰ粒子１０の適用のための導管あるいは一成分ノズル１００を示す。ノズル１００は一般に円柱状断面を有する導管１１０を含む。導管１１０は、流域１１４を包囲する壁１１２を有する。ＳＡＰ粒子１０がノズル１００を通って気圧式で運搬される場合、典型的には不均一な気流１１６が流域１１４内で発生する。他の不均一性（空間依存、時間依存のいずれかあるいはその両方）に遭遇し得るにもかかわらず、図１Ａに示されているように、不均一な気流１１６は実質的にらせん形状を有する。
【００１３】
ＳＡＰ粒子１０におよぼす不均一な気流１１６の影響を図１Ｂに示す。図１Ａは導管１１０の出口面Ａ−Ａ’を示し、該出口面Ａ−Ａ’は壁１１２によって図示されたように定義される。図１Ｂは、図示されたらせん状の不均一な気流１１６に起因する出口面の微粒子分布１３０の時間依存性を示す。ＳＡＰ粒子１０と運搬している空気との間の密度差のために、不均一な気流１１６によって誘発される遠心力は流域１１４内でＳＡＰ粒子１０を分離する傾向がある。ＳＡＰ粒子１０が出口面Ａ−Ａ’に到達したとき、それらは導管１１０の断面にわたって不均一に分布する傾向がある。図１Ｂは出口面Ａ−Ａ’でのこの不均一な分布を時間の関数として示す。不均一な気流１１６の不安定な性質のために、優先的にＳＡＰ粒子１０が位置する傾向のある出口面Ａ−Ａ’における位置もまた時間依存性がある。
【００１４】
不均一な気流１１６が（例えば吸収物品における使用のための）粒子−基材複合材５０におよぼす影響を図１Ｃに示す。最終的には、ＳＡＰ粒子１０を形成チャンバー内で形成している表面上に位置する基材６０に適用する場合、堆積された微粒子層７０は不均一である。例えば、基材６０がノズル１００に対してｙ方向に移動している際にノズル１００を使用してＳＡＰ粒子１０を基材６０に適用すると、図１Ｂに示される不均一な分布が、基材６０と同一平面上の二つの方向（即ちｘおよびｙ方向、あるいは同等に横方向および縦方向）において変化する局地的な最大厚さ７２を（即ちｚ方向において）有する堆積された微粒子層７０をもたらす。
【００１５】
二成分ノズル
図２Ａおよび図２Ｂは、本願の明細による二成分ノズル２００を示す。該二成分ノズルは一般に、内側の導管２１０、外側の導管２２０、および開孔板３００を含み、それらのそれぞれは一般にステンレス鋼あるいは他の耐摩擦金属で形成されている。
【００１６】
内側の導管２１０は、一般にその軸に対して垂直な平面において円柱状の断面を有する内壁２１２を含む。内側の導管２１０は、内壁２１２によって包囲される空間として定義される内側の流域２１４も含む。固体微粒子１２が内部の導管２１０を通って気圧式で運搬される場合、不均一な内側の気流２１６が流域２１４内で典型的には発生する。内壁２１２も、内側の気流２１６およびその気圧式で運搬された内容物が内側の導管２１０を出る位置で出口面Ｂ−Ｂ’を定義する。不均一な内側の気流２１６が固体微粒子１２におよぼす影響は、実質的に図１Ｂに示したものと同様である（即ち、固体微粒子１２は一般に時間依存性の、出口面Ｂ−Ｂ’を横切る不均一な分布を、それらが内側の導管２１０を出るときに有していると予想される）。
【００１７】
外側の導管２２０は部分的あるいは完全に、内側の導管２１０を取り囲み、且つ一般にその軸に対して垂直な平面内で円柱状の断面を有する外壁２２２を含む。内側の導管２１０および外側の導管２２０を１つのまとまった構造から形成できるか、あるいはそれらは互いに所定の位置で、例えばフランジ、羽根、柱、およびその種のものなどの構造を含む、内壁２１２と外壁２２２との間で接線に沿って分布する構造（図示しない）によって保持された２つの別個の構造であってもよい。外側の導管２２０は、内壁２１２と外壁２２２との間の空間として定義される外側の流域２２４を含む。稼働中に外側の気流２２６を発生させて内側の導管２１０を出てくる固体微粒子１２の均一性を改善する。外壁２２２も、外側の気流２２６の方向で外壁２２２の最も遠い範囲で出口面Ｃ−Ｃ’を定義する。
【００１８】
図２Ａに示される実施態様において、外側の気流２２６は外側の流域２２４において、二成分ノズル２００を出る直前に膨張される。該膨張は二成分ノズル２００の出口の上流で緩衝域を生成し、それによって緩衝域における圧力の蓄積を可能にし、それは外側の導管２２０内での無作為で突発的な圧力損失を補償できる。同時に、外壁２２２の相応する拡張は、いくつかの実施態様において二成分ノズル２００の外部にあり得る繊維（例えば毛羽繊維、図示しない）の流れに追加的な空力効果を提供する。外壁２２２の拡張は二成分ノズルの近傍における外部の流れの繊維を逸らし、繊維が二成分ノズル２００を出てくる固体微粒子１２の流れを乱す能力を制限する。
【００１９】
示された実施態様において、内側の導管２１０および外側の導管２２０は内側の直径および外側の直径（それぞれ）ＤiおよびＤoを有する円形の断面を有し、外側の直径Ｄoは内側の直径Ｄiよりも大きい。内側の直径Ｄiは一般に約２０ｍｍ〜約２００ｍｍの範囲、例えば５０ｍｍであり、且つ外側の直径Ｄoは一般に約３５ｍｍ〜約３８０ｍｍの範囲、例えば９５ｍｍである。特定の選択の直径は特定の用途における所望のスループットに大きく依存する。示された実施態様において、内側の導管２１０および外側の導管２２０は、外側の流域２２４が実質的に環状の断面を有するように並んでいる。しかしながら、内側の導管２１０および外側の導管２２０は実質的に円形の断面に限定されない。例えば、内側の導管２１０および外側の導管２２０は角形、あるいは楕円形の断面を有する同軸の管路であってよい。
【００２０】
外側の導管２２０は一般に、内側の導管２１０を完全に取り囲んでいる。他の実施態様において（図示しない）、外側の導管２２０は内側の導管２１０を部分的にだけ取り囲んでいる。かかる実施態様においては、部分的に取り囲み且つ内側の導管２１０周りに円周状に分布している多重の外側の導管を有することが好ましい。例えば、二成分ノズル２００は内側の導管２１０の周りに９０゜間隔で円周状に分布する４つの外側の導管を有することができ、その各々の外側の導管は内側の導管２１０の円周の４５゜にまたがっている（即ち、各々の外側の導管は部分的に内側の導管を取り囲んでいる）。この実施態様において、各々の個々の外側の導管を通る気流の速度を独立して選択して内側の導管２１０の流出する流れ（例えば内側の気流２１６および固体微粒子１２を含む）上により高い制御性を提供できる。
【００２１】
図３Ａ〜３Ｅは開示された二成分ノズル２００と共に使用する開孔板３００を示す。該開孔板３００は一般に、外側の流域２２４の断面と相補的な環状の投影（図３Ａを参照）を有する円錐台形形状（図３Ｂを参照）を有する。該開孔板３００は、内縁部３０２、外縁部３０４、複数の開孔部３０６および表面域３１０を有する。表面域３１０は、内縁部３０２と外縁部３０４との間の開孔板の片側上の一体の表面域である。各々の開孔部は外側の流域２２４から自由流領域２３４内への流れに利用可能な領域を表す表面積３０８を有する。開孔板３００は、外縁部３０４が外側の出口面Ｃ−Ｃ’で外壁２２２に取り付けられるように且つ内縁部３０２が内側の出口面Ｂ−Ｂ’で内壁２１２に取り付けられるように二成分ノズルに組み込まれている。
【００２２】
開孔板３００の外壁２２２への取り付けは、図２Ａおよび３Ｃ〜３Ｅに示されるように接触角θを定義する。該接触角θは好ましくは９０゜未満、より好ましくは約５゜〜約７５゜の範囲、より好ましくは約３０゜〜約７０゜の範囲である。９０゜未満の接触角は、2つの気流が自由流領域２３４に入った後、外側の気流２２６を起こして内側の気流２１６と混合することで集束した流れの生成を助ける。収束するやり方での内側の気流２１６と外側の気流２２６との混合は固体微粒子１２の均一性を改善し、且つ外側の気流２２６内の添加物（例えば結合剤、蒸気、および／または水）と自由流領域２３４に入ってくる固体微粒子１２（および随意に毛羽繊維および／または固体結合剤）との混合の両方を改善すると考えられる。
【００２３】
開孔板３００の幾何学的詳細は特定の送達用途を考慮して選択できる。開孔部３０６の形状は特に限定されず、且つ適した形状は円柱状（例えば円形、楕円形）、円錐台形状（例えば広がっている、収束している）、らせん状（例えば滑腔のチャネル）、トライローバルおよび不規則形状並びに前記の組み合わせを含む。外側の気流２２６が低粘度流体（例えば空気、水）のみを含有する場合、広がっている円錐台形状の開孔部３０６ｂが好ましい。図３Ｄに示されるように、円錐台形の形状は外側の気流２２６の方向に、あるいは選択的に、一般には内側の出口面Ｂ−Ｂ’から外側の出口面Ｃ−Ｃ’の方向に広がっている。外側の気流２２６が高粘度流体（例えば液体結合剤樹脂）を含有する場合、図３Ｃに示されるように、円柱状の開孔部３０６ａが好ましい。外側の気流２２６が固体（例えば固体結合剤粒子）を含有する場合、開孔部３０６の直径を増加できる。他の形状を選択して、開孔部３０６を出てくる外側の気流２２６の他の流れ特性を誘発できる（例えば、渦巻き流を誘発するらせん状およびトライローバル形状、外側の気流２２６の温度を低下させる収束した円錐台形形状）。
【００２４】
開孔部３０６の直径および複数の表面積３０８は圧力低下、容積流量、および開孔部３０６を通り抜ける外側の気流２２６の速度の独立した制御を可能にする。例えば、外側の気流２２６の速度を調整することは、自由流領域に入ってきたときに内側の気流２１６の分散を制限することに有用であり得る。同様に、外側の気流２２６の容積流量を調整することで、外側の気流２２６流内の添加剤（例えば水、結合剤）を固体微粒子１２と混合するときの速度を制御でき、添加のその速度は固体微粒子１２（および随意に毛羽繊維）の流量、大きさ、および形状、加工機下流の速度、および／または工程の環境の条件（例えば相対湿度および温度）を考慮して選択できる。例えば、固体微粒子１２のより速い流量および大きな表面積対容積比を有する固体微粒子１２の大きさ／形状分布は、外側の気流２２６からの結合添加剤のより高速の添加を必要とし得る。開孔部３０６は一般に、約１ｍｍ〜約５ｍｍ、あるいは約２ｍｍ〜約４ｍｍの範囲、例えば約３ｍｍの直径を有する。開孔板３００の表面域３１０に対する開孔部３０６の複数の表面積３０８は一般に約０．０１〜約０．１、あるいは約０．０２〜約０．０５の範囲である。開孔部３０６の数および／または直径を変化させることによってこの相対表面積比を調整して工程材料の流量の変化に適応させ得る。
【００２５】
各々の開孔部３０６は、軸３１２と開孔板３００との間の開孔角φを定義する軸３１２を有する。図３Ｃおよび３Ｄに示されているように、開孔角φが９０゜である一方、図３Ｅに（角度がついた開孔部３０６ｃによって）示されている開口角φは９０゜未満である。９０゜未満の開孔角φを９０゜未満の接触角θに加えて、あるいはその代わりに選択できる。好ましくは、θ＋φの合計は１８０゜未満であり、且つ二成分ノズル２００は２つの気流が自由流領域２３４に入った後、外側の気流２２６を起こして内側と気流２１６と混合して、収束した流れをなお生成している。θ＋φの合計はより好ましくは約９５゜〜約１６５゜の範囲、より好ましくは約１２０゜〜約１６０゜の範囲、例えば１５０゜である。
【００２６】
開孔板３００は、内側の導管２１０および外側の導管２２０のいずれかあるいは両方を有する単一のまとまった構造から形成できる。しかしながら、１つの実施態様において、開孔板３００は内部の導管２１０および外部の導管２２０に取り外せるように取り付けられた分離構造である。この実施態様は、様々な幾何学的形態（例えば開孔部の形状、開口部の直径、開孔角、開孔部の表面積）を有する開孔板３００から選択することによって二成分ノズル２００の性能を特定の送達用途に仕立てることを可能にする。この実施態様の例（図示しない）は、外壁２２２の外側の表面上の相応するねじ（図示しない）に取り付けられているねじ込み円柱状スリーブ（図示しない）に開孔板３００が取り付けられた配置を含む。
【００２７】
工程材料
本願の明細の固体微粒子１２は、均一に分布するやり方で望ましく気圧式で表面に適用される任意の固体材料であってよい。固体微粒子１２は好ましくはＳＡＰ粒子を含み、該ＳＡＰ粒子は微粒子−基材複合材５０が（例えば吸収コアとして）吸収物品、例えば使い捨ておむつに含まれる場合、液体材料の吸収において有用である。該粒子は任意の所望の形状、例えば立方体、棒状（例えば繊維）、多面体、球状あるいは半球状（例えば顆粒）、円状あるいは半円状（例えば内部の空隙を有する、あるいは有さない液滴形状）、板状（例えばフレーク）、角形、不規則形およびその種のものを有してよい。ＳＡＰ粒子は一般に約１５０μｍ〜約８５０μｍの範囲の粒径を有するが、約４５μｍ程度の小さい粒子も存在してよい。ＳＡＰ粒子の質量平均粒径は一般に約３００μｍ〜約５５０μｍの範囲である。非球形あるいは非半球形を有するＳＡＰ粒子を使用する場合、粒径は、分布物の中のより小さい粒子が約１５０μｍの球と等価な容積を有し且つ分布物の中のより大きい粒子が約８５０μｍの球と等価な容積を有するような大きさである。
【００２８】
該ＳＡＰ粒子を一般に、それ自身の質量の水および／または食塩水を数回吸収できる軽く架橋したポリマーから形成する。ＳＡＰ粒子はＳＡＰを製造するための従来の方法によって製造でき、その方法は当該技術分野でよく知られており、且つ例えば溶液重合、および逆懸濁重合を含む。本発明で有用なＳＡＰ粒子は、少なくとも１つの酸成分、例えばカルボキシル、カルボン酸無水物、カルボン酸塩、スルホン酸、スルホン酸塩、硫酸、硫酸塩、リン酸、リン酸塩、ホスホン酸、あるいはホスホン酸塩を有する１つあるいはそれより多くのモノエチレン性不飽和化合物から製造される。適したモノマーはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、マレイン酸無水物およびそれらのナトリウム塩、カリウム塩、およびアンモニウム塩を含む。特に好ましいモノマーは、アクリル酸およびそのナトリウム塩を含む。
【００２９】
二成分ノズル２００によって送達される固体微粒子１２の流量は特に限定されず、且つ一般に最終的な微粒子−基材複合材５０内の（もし存在すれば）毛羽と固体微粒子１２との間の所望の比および／または下流の加工装置の制限によって決定される。該流量は好ましくは約０．２５ｋｇ／分〜約２５ｋｇ／分の範囲、より好ましくは約２ｋｇ／分〜約２０ｋｇ／分の範囲、例えば約５ｋｇ／分〜約１５ｋｇ／分である。より低い流量は、固体微粒子１２の基材６０へのより制御された適用を可能にする。
【００３０】
固体微粒子１２に加えて、毛羽（図示しない）を随意に内側の導管２１０を通して運搬して基材６０上に堆積できる。該毛羽は微粒子−基材複合材５０を堆積された微粒子層７４が良好な毛細管特性を有する絡み合った構造を有し、それによって複合材５０の吸収効率が増加するように製造するのを助ける。特に、該毛羽は毛細管作用を介して複合材５０の最表面７６から離して複合材５０の内部に液体材料（例えばおむつ内の尿廃棄物）を輸送するのを助け、そこで液体材料を固体微粒子１２によって（例えばそれらがＳＡＰ粒子を含む場合）吸収させる。この毛細管作用は複合材５０の吸収効果を増加させる傾向がある。特に、毛羽の不在は複合材５０の表面７６が吸収された液体で素早く飽和し、それによってさらなる液体の吸収を阻害する外層の形成をもたらし得る。かかる影響は内層面の固体微粒子１２が液体を吸収する能力を減少させ、且つそれは（例えば、複合材５０を吸収物品内に組み込む場合）液体の望ましくない漏れ、および／または着用者の肌と接触した液体の保持をもたらす。毛羽の運搬能力は液体を着用者の肌から離しておくのを助け、表面の固体微粒子１２の飽和を防止するのを助け、且つ内層面の固体微粒子１２による液体の吸収を容易にする。
【００３１】
毛羽は天然材料、例えばセルロース系繊維と、合成材料、例えばポリマー繊維との両方を含む。適したポリマー繊維はポリオレフィン（例えばポリプロピレン）、レーヨン、およびポリエステルを含み、且つＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ（ノースカロライナ州シャーロット）、ＰＧＩ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ（ノースカロライナ州シャーロット）、およびＲａｙｏｎｉｅｒ  Ｉｎｃ．（ジョージア州ジェサップ）から入手できる。セルロース系繊維は限定されずに、ケミカル木材パルプ、例えば亜硫酸パルプおよび硫酸塩（時としてクラフトと呼ばれる）パルプ、並びにメカニカルパルプ、例えば砕木パルプ、サーモメカニカルパルプおよびケミサーモメカニカルパルプを含んでよい。より特定には、該パルプ繊維は綿、他の典型的な木材パルプ、酢酸セルロース、剥離したケミカル木材パルプ、およびそれらの組み合わせを含んでよい。落葉性の木と針葉樹の木との両方から由来するパルプも使用できる。さらには、該セルロース系繊維は親水性材料、例えば天然植物繊維、トウワタフロス（Ｍｉｌｋｗｅｅｄ  ｆｌｏｓｓ）、綿繊維、微晶質セルロース、微繊維化セルロース、多糖繊維（例えばサトウキビ繊維）、あるいは任意のそれらの材料と木材パルプ繊維との組み合わせを含んでよい。適したセルロース毛羽は、例えば、ＮＢ４８０（Ｗｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ社、ワシントン州フェデラルウェイから入手可能）、ＮＢ４１６（漂白南方軟木（ｓｏｕｔｈｅｒｎ  ｓｏｆｔｗｏｏｄ）クラフトパルプ、Ｗｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ社から入手可能）、ＣＲ５４（漂白南方軟木クラフトパルプ、Ｂｏｗａｔｅｒ  Ｉｎｃ．、サウスカロライナ州グリーンビルから入手可能）、ＳＵＬＰＨＡＴＡＴＥ  ＨＪあるいはＲＡＹＦＬＯＣ  ＪＬＤ（化学修飾硬木パルプ、Ｒａｙｏｎｉｅｒ  Ｉｎｃ．、ジョージア州ジェサップから入手可能）、ＮＦ４０５（化学処理漂白南方軟木クラフトパルプ、Ｗｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ社から入手可能）、およびＣＲ１６５４（混合漂白南方軟木および硬木クラフトパルプ、Ｂｏｗａｔｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能）を含む。
【００３２】
二成分ノズル２００によって送達される毛羽の流量は特に限定されず、且つ一般に最終的な微粒子−基材複合材５０内の毛羽と固体微粒子１２との間の所望の比および／または下流の加工装置の制限によって決定される。毛羽の流量は一般に約２．５ｋｇ／分〜約２５ｋｇ／分の範囲、例えば約５ｋｇ／分〜約１５ｋｇ／分である。より低い流量は、毛羽の基材６０へのより制御された適用を可能にする。
【００３３】
固体微粒子１２および毛羽を、組み合わされた固体微粒子１２と毛羽との坪量が一般に約４００ｇ／ｍ2〜約１２００ｇ／ｍ2の範囲になるような量で、微粒子−基材複合材５０内に含ませる。固体微粒子１２を一般に、複合材５０内に含まれる固体微粒子１２と毛羽とを合わせた質量に対して約１５質量％〜約６５質量％の範囲、例えば約２５質量％〜約５５質量％で、複合材５０内に含ませる。同様に、該毛羽を一般に、複合材５０内に含まれる固体微粒子１２と毛羽とを合わせた質量に対して約３５質量％〜約８５質量％の範囲、例えば約４５質量％〜約７５質量％で、複合材５０内に含ませる。
【００３４】
水および／または蒸気（即ち噴霧あるいは湯気、一括して"水"）を随意に外側の気流２２６流の中に含み得る。水の包含は固体微粒子１２および毛羽上での静電荷の蓄積を減少でき、且つ水は固体微粒子１２への結合剤の取り付けをさらに容易にする。湯は一般にＳＡＰ粒子によって冷水よりも素早く吸収されるので、二成分ノズル２００と基材６０との間に制限された接触距離がある場合、好ましくは蒸気を使用する。静電荷の蓄積は、運搬される微粒子が静電気力によって予想不可能な影響を受け、そうでなければ基礎になっている流体力学に基づいて予想されるものとは異なる粒子軌道をもたらすので望ましくない。予想できない粒子軌道は固体微粒子１２および毛羽の基材６０へのより均一性の少ない適用をもたらす傾向がある。同様に、蓄積された静電荷の反発性は、発散した粒子軌道をもたらす傾向があり、それは形成工程の間に基材６０上に効果的に適用されなかった固体微粒子１２および毛羽の損失のせいで工程の非効率性を増加させる。
【００３５】
工程条件の周囲環境が静電蓄積を促進するのに充分なほど乾燥している場合、例えば周囲の相対湿度が約４０％あるいはそれ未満である場合、水を適切に含ませる。含ませる場合、水を一般に固体微粒子１２、任意の選択的な毛羽、および任意の選択的な結合剤を組み合わせた流量の約０．５％〜約１５％の流量で添加する。水の流量を固体微粒子１２、任意の選択的な毛羽、および任意の選択的な結合剤の流量から独立に選択できる。過剰な水の流量は一般に望ましくない。なぜなら、それらは固体微粒子１２（特にそれらがＳＡＰ粒子を表す場合）と共にスラッシュ／スラリータイプの混合物を形成し、該混合物が形成チャンバー内に位置するスクリーンを塞ぎ得るからである。特定の量の水を一般に静電蓄積を減少および／または除去するために効果的な最少量として選択するが、より多い量の水を使用して（以下に記載するように）基材６０の上に放出された固体の衝突特性に影響を与えてもよい。
【００３６】
結合剤を内側の気流２１６および／または外側の気流２２６流の中に随意に含ませてよい。任意の含まれる結合剤を固体微粒子１２の外側の表面に（例えば自由流領域２３４に入ってきたときに）取り付けることができ、それは粒子−基材複合体５０内で固体微粒子１２のお互いへの、および毛羽への取り付けを容易にする。該結合剤は一般に約１０μｍ〜約３０μｍの範囲、例えば約１５μｍ〜約２５μｍの粒径を有する固体の結合剤粒子の形態であってよい。該結合剤は、例えば該結合剤が周囲条件で自然に液体である場合、あるいは該結合剤が担体溶剤に溶解している場合、液体の結合剤液滴の形態であってもよい。液体の結合剤液滴は一般に約５μｍ〜約３０μｍ、例えば約１０μｍ〜約２５μｍの範囲の粒径を有する。固体の結合剤を内側の気流２１６および／または外側の気流２２６のどちらにも含ませられる一方、液体の結合剤を好ましくは外側の気流２２６に含ませる。使用される結合剤の特定のタイプは特に限定されず、且つ適した結合剤は天然有機結合剤（例えばデンプンおよび他の多糖類）、水ベースの接着剤、および熱可塑性接着剤を含む。適した多糖類ベース接着剤はＬｙｓａｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（ブシェヴィル、カナダ）から入手可能である。
【００３７】
含ませる場合、固体の結合剤を一般に固体微粒子１２の流量の約０．００５％〜約４０％の流量で添加する。同様に、液体の結合剤を一般に固体微粒子１２の流量の約０．００５％〜約６０％の流量で添加する。結合剤の流量を固体微粒子１２の流量から独立に選択できる。二成分ノズル２００から流出する固体微粒子１２のそれぞれが理想的には基材６０上に堆積される前に外側の表面に被覆された少なくともいくらかの結合剤を有するように、使用される結合剤の特定の量を選択する。しかしながら実際には、約２０％までの（数で、例えば約１０％まで）の固体微粒子１２が結合剤なしであってよい。効果的に結合剤で被覆された固体微粒子１２に隣接して堆積される確度のおかげで、結合剤のない固体微粒子１２でも基材６０上に効果的に堆積できる。結合剤で被覆されたそれらの固体微粒子１２では、各々の個々の固体微粒子１２の表面積の約５％〜約８０％（例えば約３０％）が被覆されている。毛羽材料はそれ自身で絡まり合った繊維構造のおかげで、少なくともゆるく凝集した構造を形成するために結合剤で被覆する必要はない。従って、固体微粒子１２に所望の度合いの被覆率をもたらす結合剤の流量は（即ち、結合剤で被覆された固体微粒子１２の数の割合および被覆された各々の固体微粒子１２の表面積の割合について）、結果的に、堆積された微粒子層７４の成分が微粒子−基材複合体５０内で互いに適切に接着されるのに充分である。
【００３８】
固体微粒子の基材への適用方法
開示された二成分ノズル２００を固体微粒子１２の基材６０への均質な適用のための方法において使用できる。本方法において、固体微粒子１２を内側の気流２１６を介して二成分ノズル２００の内側の流域２１４に気圧式で送り込み、且つ外側の気流２２６を当該技術分野で公知の空気送達および固体送達手段を使用して外側の流域２２４に供給する。上述のように、毛羽を随意に同様に内側の気流２１６を介して気圧式で送り込んでよい。また、上述のように、水および／または結合剤を随意に二成分ノズル２００によって供給できる。
【００３９】
内側の気流２１６および外側の気流２２６が二成分ノズル２００を出た後、自由流領域２３４内でその流れが混合して、図４Ａに示されているように混合微粒子流２３６を形成する。混合微粒子流２３６は二成分ノズルに送り込まれてきた任意の選択的な水、結合剤および毛羽に加えて固体微粒子１２を含む。内側の導管２１０内で運搬されている固体が図１Ｂに示されているのと同様に出口面Ｂ−Ｂ’にわたって不均衡に分布していると予想される一方、外側の気流２２６の収束する性質は、出口面Ｂ−Ｂ’から予め決定された距離Ｌ下流のところで運搬されてきた固体をより均一に再分布させる。図２Ｂは下流の平面Ｄ−Ｄ’にわたって均一に分布した下流の粒子分布２３０を示し、そこで線２３２は参照のために内壁２１２の下流に投影された縁部を示す。下流の距離Ｌで、混合微粒子流２３６が下流の平面Ｄ−Ｄ’にわたって固体微粒子１２（および任意の選択的な成分）を均一に再分布するのに充分な時間がある。従って、固体微粒子１２および選択的な毛羽の基材６０への均一で均質な適用のためには基材６０は二成分ノズル２００から少なくとも距離Ｌだけ離れて配置すべきであり、それによって図４Ｂに示される均質に堆積された微粒子層７４を形成する。一般に、二成分ノズル２００および基材６０を約２．５ｃｍ〜約３ｍ、例えば約１０ｃｍ〜約３ｍの距離で離すことができる。
【００４０】
内側の気流２１６、外側の気流２２６および混合微粒子流２３６の速度を、固体微粒子１２および選択的な毛羽の分布および堆積において流体力学的制御を提供するように選択する。１つの実施態様において、該速度を層流の流れを提供するように選択する。内側の気流２１６および外側の気流２２６の速度を空気圧調節器および／またはバルブ（図示しない）によって独立に制御できる。
【００４１】
混合微粒子流２３６の速度を固体微粒子１２および選択的な毛羽の基材６０の表面上への堆積を促進するように有利に選択する。該速度が過剰で且つ固体微粒子１２および随意の毛羽の質量を増加させるための水および／または結合剤がほとんどないかあるいはない場合、いくらかの固体は基材６０の表面から遠くに反射される。それらの不規則な反射は固体の損失（いくらかの反射された固体は基材６０上で保持されないため）あるいは固体の不均衡な分布（いくらかの反射された固体は基材６０上の意図していたのとは異なる位置で再堆積されるため）のいずれかをもたらす。速度が過剰で且つ固体の質量を増加させるために充分な量の水および／または結合剤がある場合、いくつかの固体は基材６０を貫通するのに充分な慣性を有し（例えば基材６０が不織布繊維網である場合）、そして基材６０の底部上に堆積されるようになる。それら２つの現象のいずれかが観察された場合、混合微粒子流２３６の速度を減少させてよい。選択的あるいは追加的に、混合微粒子流２３６の水および／または結合剤含有率を（固体の反射を防ぐために）増加あるいは（固体の貫通を防ぐために）減少できる。
【００４２】
固体微粒子１２および任意の選択的な毛羽の基材６０への均質な適用のための製造方法の例を図５に示す。形成方法は一般に、形成チャンバー４１４によって部分的に覆われた回転真空成形ドラム４１０を含む。代替の実施態様（図示しない）において、該形成ドラム４１０を水平の無端ベルトによって置き換えられる。
【００４３】
未使用の毛羽ロール４２２は未使用の毛羽４２６の連続したシートをハンマミル４２０に送り込む。未使用の毛羽４２６を、随意に二成分ノズル２００に送り込まれる毛羽材料のための上述の同一の材料から形成できる。しかしながら、二成分ノズル２００内の未使用の毛羽４２６および選択的な毛羽を単独の適用において同一の材料から形成する必要はない。未使用の毛羽４２６は好ましくはポリマー繊維から形成される。未使用の毛羽４２６の連続したシートを、ハンマミル４２０によってより短く、不連続な繊維に分解する。繊維に分解した未使用の毛羽４２６をその後、ハンマミルアプリケータ４２４を介して形成チャンバー４１４内に送り込む。該ハンマミルアプリケータ４２４は上述の導管／ノズル１００であってよい。
【００４４】
形成チャンバー４１４に入ってくる繊維に分解した未使用の毛羽４２６を回転真空成形ドラム４１０の外側の表面に適用する。成形ドラム４１０の回転および真空は、成形ドラム４１０の外側の表面上で繊維に分解した未使用の毛羽４２６の連続した層をもたらし、それによって基材６０を形成し、且つさらに基材６０を形成チャンバー４１４を通して運搬する。
【００４５】
二成分ノズル２００をその出口が形成チャンバー４１４内に位置し、且つ成形ドラム４１０の方向に向かうように配置する。二成分ノズル２００に、固体微粒子１２の新規の装填物を含有する供給ホッパ４３０によって原料供給する。計量装置（図示しない）が、固体供給流４３２内で所望の量の固体微粒子１２を二成分ノズル２００の内側の流域２１４に送達する。空気供給流４３４を二成分ノズル２００の外側の流域２２４に送達し、それによって外側の気流２２６を提供する。選択的な成分（例えば毛羽、水、結合剤）を二成分ノズル２００によって送達する場合、追加的な供給手段（図示しない）を工程に含み得る。二成分ノズル２００によって送達される固体微粒子１２および任意の選択的な成分が自由流領域２３４内で形成チャンバー４１４に入り、そしてその後、基材６０上に微粒子層７４として堆積し、それによって粒子−基材複合材５０を形成する。
【００４６】
成形ドラム４１０によって形成チャンバー４１４を通して粒子−基材複合材５０を運搬する際、スカーフィングロール４３６を随意に使用して微粒子層７４からの過剰な材料を除去および再利用する。スカーフィングロール４３６は複合材５０の質量分布偏差を部分的に高い堆積量を有する複合材５０の領域において微粒子層７４から材料を除去することによって改善できる。しかしながら、スカーフィングロール４３６は、部分的に低い堆積量（即ち、スカーフィングロールのレベルより下）を有する複合材５０の領域における質量分布偏差の改善に対しては効果がない。二成分ノズル２００は、スカーフィングロール４３６を使用せずに、固体微粒子１２を基材６０に複合材５０の質量分布偏差を減少するように適用できる（例えば以下により詳細に記載されるように、約１５％未満）。従って、スカーフィングロール４３６を製造工程から省略できる。
【００４７】
粒子−基材複合材５０が形成チャンバー４１４を出る際、それを真空移送ドラム４５０を介して成形ドラム４１０から取り除く。複合材５０をその後、移送ドラム４５０、４５２を介してさらなる工程段階（図示しない）、例えば切断、他の吸収物品成分の適用（例えば膜、接着剤、弾性材料、不織布）、および最終的な吸収物品の製品（例えばおむつあるいは女性用衛生製品）のパッケージングのために下流に運搬する。
【００４８】
図５に示される実施態様において、回転集塵システム４４２を介して形成チャンバー４１４内で真空に引く。該真空は、約７０００ｓｃｆｍ〜約１６０００ｓｃｆｍの合計の気流を作り、それは形成チャンバー４１４を通して循環し且つ二成分ノズル２００およびハンマミルアプリケータ４２４の間で分布する。形成チャンバーの排気４４０は、形成チャンバー４１４のヘッドスペースにおいて空気で運ばれる粉塵および他の固体（例えば二成分ノズル２００によって送達される繊維に分解した未使用の毛羽４２６、固体微粒子１２、選択的な毛羽および／または結合剤を含む）を除去し、そして該粉塵および他の固体を回転集塵システム４４２に送達する。回転集塵システム４４２は回転フィルター（図示しない）を使用して廃棄物（例えば粉塵）を排気工程４４４を介して工程から排出する。廃棄物でないもの（例えば繊維に分解した未使用の毛羽４２６、固体微粒子１２、選択的な毛羽および／または結合材）を、再利用工程４４６を介して回転集塵システム４４２によって再利用する。１つの実施態様において（図示しない）、再利用工程４４６は、形成チャンバー４１４内に直接的に原料供給できる。しかしながら、示された実施態様において、再利用工程４４６を固体供給流４３２と組み合わせ、そしてその２つをその後、二成分ノズルによって形成チャンバー４１４に送達する。この流れの組み合わせは、増加した流れの滞留時間を提供する利点を有し、そのとき再利用材料および新規供給材料は形成チャンバーに入る前に予め混合され、それによって最終的な粒子−基材複合材５０の均質性が増加する。
【００４９】
二成分ノズルの効果
図４Ｂに示される均質に堆積された微粒子層７４は、固体材料（例えば固体微粒子１２および選択的な毛羽）の減少した質量分布偏差を有する微粒子−基材複合材５０の形成を可能にする。該質量分布偏差は、横方向および縦方向（即ち、それぞれ図４Ｂに示されるようにｘ方向およびｙ方向）の固体材料の所望の平均適用量からの局所偏差を表す。例えば、平均量５００ｇ／ｍ2の固体材料を基材６０に全体的に適用することが望まれ得るが、しかし、固体材料の量は部分的に３００ｇ／ｍ2もの少ない量から７００ｇ／ｍ2もの多い量にばらつくかも知れない。前記の場合、質量分布偏差は予想外に高くなり得る。しかしながら、二成分ノズル２００は前記の望ましくない不均一性を減少させ、且つ固体微粒子１２（および任意の選択的な毛羽）を基材６０に、堆積された固体材料（あるいは形成された微粒子−基材複合材５０）が線形偏差として（即ち縦方向で）測定した場合あるいは面積偏差として（即ち、縦方向と横方向との両方で）測定した場合に約１５％あるいはそれ未満、約１０％あるいはそれ未満、あるいは約７％あるいはそれ未満、例えば約５％あるいはそれ未満の質量分布偏差を有するように適用できる。特性を測定する方法を以下により詳細に記載する。
【００５０】
図１Ｃに示される不均一に堆積された微粒子層７０の代わりに、図４Ｂに示される均一に堆積された微粒子層７４を有する微粒子−基材複合材５０を得るのが有利である。堆積された微粒子層７０が不均一に分布している場合、固体密度が低い領域７８において放出される全ての流体を吸収するには不充分な固体微粒子１２であり得る。前記の場合、微粒子−基材複合材５０から製造される吸収物品は、望ましくなく漏れやすい。毛羽の包含は、この漏れの傾向を軽減しない。特に、毛羽が流体を放出表面７６から運び去ることによって微粒子−基材複合材５０の毛細管特性を強化する一方、固体密度が低い領域７８における固体微粒子１２の相対的な不足は、運搬される流体が吸収先を有しておらず且つやはり同様に漏れ得ることを意味する。なぜなら、飽和した毛羽は過剰な流体を微粒子−基材複合材５０内の他の領域へ運搬するための残留毛細管容量を有さないからである。それに対して、堆積された微粒子層７４がより均一に分布している場合、吸収物品内のすべての位置で、好ましくは放出された流体を吸収するのに充分な固体微粒子１２を有し、且つ得られる一定の毛細管作用のおかげで微粒子−基材複合材５０の吸収効率を増加するのに充分な毛羽を有する。特に、運搬されてきた流体が吸収先を有しているので、毛羽は一般に正常な使用の間に飽和しにくい。
【００５１】
質量分布偏差の測定方法
微粒子−基材複合材５０内の固体微粒子１２および毛羽の質量分布偏差を、縦方向（即ち複合材５０の長さ（ｙ方向）に沿った線形質量分布偏差）あるいは縦方向および横方向（即ち、複合材５０の長さ（ｙ方向）および幅（ｘ方向）に沿った面積質量分布偏差）のいずれかあるいは両方で測定できる。質量分布偏差は、複合材５０から得られた局地的な坪量測定の相対標準偏差として定義される。
【００５２】
両方の方法の適用を図６Ａおよび６Ｂに示す。２つの方法のうちのどちらを質量分布偏差の測定に使用するかにかかわらず、微粒子−基材複合材５０の試料５００を約２２５ｍｍ（幅あるいは横方向）×６００ｍｍ（長さあるいは縦方向）の大きさの試料に切り出す。試料５００を連続したシート（即ち、例えば製造工程から入手可能）から切り出すか、あるいはそれを存在する吸収物品（例えばおむつあるいは女性用衛生用品）から切り出し得る。
【００５３】
図６Ａに示されるように、線形質量分布偏差を測定する場合、合計７つの副試料５０２を試料５００から試料の中央線５０４（即ち、試料を２つのほぼ等しい半分に分割する縦方向の線）に沿って採取する。各々の副試料５０２は約２０ｃｍ2の断面積５０６を有し、且つ約５．０５ｃｍの直径Ｄsを有する円の形状である。副試料５０２を約６ｃｍのピッチＰで配置し、１つの副試料５０２は中央線５０４の中心に位置し、且つ３つの追加的な副試料５０２は中央線５０４に沿って両側に位置する。副試料５０２と同様の断面を有する鋼ダイス（図示しない）を使用して副試料５０２を切り出し、そして試料５００から取り出す。７つの副試料５０２の各々の坪量を、各々の副試料５０２を計量してその断面積５０６で割ることによって測定する。線形質量分布偏差はその７つの坪量測定の相対標準偏差（即ち、測定の平均値によって正規化された標準偏差）である。
【００５４】
図６Ｂに示されるように、面積質量分布偏差を測定する場合、合計１４の副試料５０２を２×７のマトリックス（即ち、横あるいはｘ方向×縦あるいはｙ方向）で試料５００から採取する。各々の副試料５０２は約２０ｃｍ2の断面積５０６を有し、且つ約５．０５ｃｍの直径Ｄsを有する円の形状である。副試料５０２を、約６ｃｍのピッチＰで長方形の格子に、試料の中央線５０４に関して対称に分布させて配置する。副試料５０２と同様の断面を有する鋼ダイス（図示しない）を使用して副試料５０２を切り出し、そして試料５００から除去する。７つの副試料５０２の各々の坪量を、各々の副試料５０２を計量してその断面積５０６で割ることによって測定する。面積質量分布偏差はその１４の坪量測定の相対標準偏差（即ち、測定の平均値によって正規化された標準偏差）である。
【００５５】
使用可能な微粒子−基材複合材５０の大きさが試料５００の寸法を制限する場合、試料の長さおよび／または幅を使用可能な最大限の寸法に従って減少できる。得られる試料の大きさが約２０ｃｍ2の断面積５０６を有する副試料５０２を採取するのに不充分である場合、断面積５０６を合計７あるいは１４の副試料５０２を測定するのに必要な範囲に減少できる（即ち、特定の質量分布偏差による）。断面積５０６を前記のように減少させた場合、副試料５０２のピッチＰの配置を副試料５０２の直径Ｄsよりも約２０％大きくなるように減少させる。
【００５６】
前述の記載は明確な理解のためにのみ提供され、且つそこから不必要な限定をするべきではなく、本願の目的の範囲内での変更は通常の当業者にとって明らかである。
【００５７】
本明細書を通じて、含まれる成分あるいは材料として組成が記載されているところは、該組成が他に記載されない限り列挙する成分あるいは材料の任意の組み合わせから実質的に成る、あるいは成ると理解される。成分の組み合わせは、前述の開示を考慮して当業者によって解釈されるように、均質および／または異質の混合物を含むと理解される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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